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Structs
Programação13205: Engenharia Informática13901: Matemática e Aplicações
Cap. 11 — Estruturas (Structs)
Structs
Sumário:
• Revisitação à taxonomia de tipos de dados
• Características gerais de tipos de dados compostos
• Estruturas: motivação ou a razão de ser
• Definição de estrutura (struct)
• Declaração de estruturas
• Diagrama de sintaxe de estruturas
• Inicialização de estruturas
• Características específicas de estruturas
• Operadores de acesso a estruturas
• Operador de atribuição de estruturas
• Passagem de estruturas para funções
• Comparação entre a passagem de alinhamentos e passagem de estruturas para funções
• Retorno de estruturas a partir de funções
Structs
Taxonomia de tipos de dados
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Tipos de Dados
void Tipos Compostos
Tipos Apontadores
char doublefloatint
enum
Tipos Enumerados
*
Tipos Numéricos
Tipos Simples
structarray FILE
Structs
Características dos tipos de dados compostos
- Definição pelo utilizador
Não pertencem ao léxico da linguagem
Requerem a utilização dum mecanismo sintáctico ou duma palavra reservada ([ ], struct, FILE, ...)
- Composição
Têm valores compostos
Exemplo (clientes dum empresa):
CLIENTE x = {“Josefa Boavida”, “Rua do Vau, nº 2, 3500-089 Viseu”, 232456719};
CLIENTE y = {“Rui Silva”, “Rua da Pescada, nº 5, 1100-115 Lisboa”, 213445232};
- Não têm ordem
Um conjunto não tem ordem ou escala
Exemplo (inteiros): x < y?
Structs
Structs: motivação
Quando há necessidade de guardar informação de vários tipos numa só entidade (ou struct).
Exemplo: No dia-a-dia das empresas e organizações há necessidade de introduzir, alterar, eliminar e consultar dados em formulários (p.ex.: segurança social, banca, finança, bolsa, arquivo de identificação, etc). Em geral, há três dados comuns a todos estes sistemas de organização de informação:
; nome; morada; telefone
Em C (novo tipo de dados: CLIENTE):
Exemplo:typedef struct{
char *nome;char *morada;long telefone;
} CLIENTE;
Structs
Struct: definição
- DefiniçãoÉ uma colecção ou conjunto de elementos (ou variáveis) numa zona contígua de memória.
Ao contrário dos arrays, os elementos não são necessariamente do mesmo tipo.
Ao contrário dos arrays, os elementos não são indexados.
Os elementos são variáveis usuais identificadas por nome.
Os elementos são também designados por campos, membros ou componentes.
Exemplo (declaração dum cliente c/ inicialização):
CLIENTE x = {“Josefa Boavida”, “Rua do Vau, nº 2, 3500-089 Viseu”, 232456719};
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inicialização semelhante aos arrays
x.nomex.moradax.telefone
x
Structs
Struct: diagrama de sintaxe
- Diagrama de sintaxe
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nome { elemento1tipostruct
tipo
tipo
elemento2
elementon
} ;
Structs
Declaração de variáveis estruturadas
☞ Definição de tipo de dados + declaração de variável
struct CLIENTE{
char *nome;char *morada;long telefone;
};
struct CLIENTE x;
☞ Definição de tipo de dados c/ typedef + declaração de variável
typedef struct{
char *nome;char *morada;long telefone;
} CLIENTE;
CLIENTE x;
Structs
Inicialização de variáveis estruturadas
- É feita da mesma forma que a dos arrays.
- Exemplo (declaração dum cliente c/ inicialização):
CLIENTE x = {“Josefa Boavida”, “Rua do Vau, nº 2, 3500-089 Viseu”, 232456719};
Structs
Structs: características específicas
- ContiguidadeOcupa uma zona contígua de memória
- Não são homogeneamente tipadasAs componentes podem ter tipos diferentes de dados
Exemplo (clientes):
CLIENTE x = {“Josefa Boavida”, “Rua do Vau, nº 2, 3500-089 Viseu”, 232456719};
CLIENTE w;
- Acesso por identificadorCada componente tem um identificador
Exemplo (inteiros):
w.nome = “Carlos Ribeiro”;w.telefone = x.telefone;
Acesso para escrita
Acesso para leitura
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Operadores de acesso
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Operador . Operador ®
struct CLIENTE x;
x.nome = “Joaquim Mira”;x.morada = “R. Ag.Cima, 2,
2456-001 Águeda”;x.telefone = 239675413;
struct CLIENTE *x;
x®nome = “Joaquim Mira”;x®morada = “R. Ag.Cima, 2,
2456-001 Águeda”;x®telefone = 239675413;
struct CLIENTE *x;
(*x).nome = “Joaquim Mira”;(*x).morada = “R. Ag.Cima, 2,
2456-001 Águeda”;(*x).telefone = 239675413;
struct CLIENTE{
char *nome;char *morada;long telefone;
};
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Operadores de atribuição
struct CLIENTE{
char *nome;char *morada;long telefone;
};
struct CLIENTE x, y;
// a atribuição pode ser feita membro a membro
x.nome = “Joaquim Mira”;x.morada = “R. Ag.Cima, 2,
2456-001 Águeda”;x.telefone = 239675413;
// mas, ao contrário dos arrays, // também pode ser feita entre estruturas
y = x;
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Exemplo #include<stdio.h>main(){
struct CLIENTE {char *nome;char *morada;long telefone;
};
struct CLIENTE x, y;
x.nome = "Joaquim Mira";x.morada = "R. Ag.Cima, 2, 2456-001 Agueda";x.telefone = 239675413;
y=x;
printf("Nome: %s\n",y.nome);printf("Morada: %s\n",y.morada);printf("Tel.: %d\n", y.telefone);
}
Nome: Joaquim MiraMorada: R. Ag.Cima, 2, 2456-001 AguedaTel.: 239675413
OUTPUT:(ecrã)
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Estruturas como parâmetros de funções
O método escolhido determina que operador (. ou ®) deve ser usado no corpo da função para aceder aos membros da estrutura:
Passagem por cópia de valor da estrutura
Passagem por cópia de valor de endereço da estrutura
Structs
Exemplo: passagem por cópia de valor da estrutura
#include <stdio.h>typedef struct {
float x;float y;
} VECTOR;
float produtoInterno(VECTOR, VECTOR);
int main(){VECTOR p = {5.0,10.0};VECTOR q = {6.0,9.0};float p_q;
p_q = produtoInterno(p,q);
printf(“Poduto interno = %f”,p_q);}
float produtoInterno(VECTOR a, VECTOR b){return (a.x * b.x + a.y * b.y);
}
main
produtoInternoa bfloat
p_q p q
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Exemplo: passagem por cópia de valor de endereço da estrutura
#include <stdio.h>typedef struct {
float x;float y;
} VECTOR;
float produtoInterno(VECTOR*, VECTOR*);
int main(){VECTOR p = {5.0,10.0};VECTOR q = {6.0,9.0};float p_q;
p_q = produtoInterno(&p,&q);
printf(“Poduto interno = %f”,p_q);}
float produtoInterno(VECTOR *a,VECTOR *b){return (a->x * b->x + a->y * b->y);
}
main
produtoInternoa bfloat
p_q &p &q
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Comparação entre passagem de arrays e passagem de estruturas para funções
Passagem de estruturasalternativa 1: passa-se o nome da estrutura, o que implica a cópia do conteúdo da estrutura para uma estrutura local da função.alternativa 2: passa-se o endereço da estrutura para uma variável apontadora que é local à função.
Passagem de arrays:alternativa 1: não existe!!! Não é possível copiar ou passar o conteúdo dum array para um array local duma função. De facto, ao passar o nome do array, não é feita a cópia do conteúdo do array, mas sim a cópia do endereço do array.alternativa 2: passa-se o endereço do array (i.e. do primeiro elemento), mas como o compilador interpreta o nome do array como apontador para si próprio, basta escrever o nome do array (sem índice).
Structs
Exemplo: passagem de estruturas e passagem de arrays
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ESTRUTURAS:
// RECEBE CÓPIAS DE 2 ESTRUTURASfloat produtoInterno(VECTOR a, VECTOR b);
// RECEBE CÓPIAS DE 2 ENDEREÇOS PARA ESTRUTURASfloat produtoInterno(VECTOR *a, VECTOR *b);
ARRAYS:
// RECEBE CÓPIAS DE 2 ENDEREÇOS DE ARRAYSfloat produtoInterno(float a[], float b[]);
// RECEBE CÓPIAS DE 2 ENDEREÇOS DE ARRAYS float produtoInterno(float *a, float *b);
Exemplo: passagem de estruturas e passagem de arrays para funções
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Exemplo: passagem por cópia de valor de endereço de array
#include <stdio.h>float produtoInterno(float a[], float b[]);
main(){float p[2] = {5.0,10.0};float q[2] = {6.0,9.0};float p_q;
p_q = produtoInterno(p,q);
printf(“Produto interno = %f”,p_q);}
float produtoInterno(float a[], float b[]){return (a[0] * b[0] + a[1] * b[1]);
}
main
produtoInternoa bfloat
p_q p q
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Exemplo equivalente: passagem por cópia de valor de endereço de array
#include <stdio.h>float produtoInterno(float*, float*);
void main(){float p[2] = {5.0,10.0};float q[2] = {6.0,9.0};float p_q;
p_q = produtoInterno(p,q);
printf(“Produto interno = %f”,p_q);}
float produtoInterno(float *a, float *b){return (a[0] * b[0] + a[1] * b[1]);
}
main
produtoInternoa bfloat
p_q p q
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Retorno de estrutura a partir de função: exemplo
main
somaa bvs
s p q
#include <stdio.h>typedef struct {
float x;float y;
} VECTOR;VECTOR soma(VECTOR, VECTOR);
void main(){VECTOR p = {5.0,10.0}; VECTOR q = {6.0,9.0};VECTOR s;s = soma(p,q);printf(“Vector soma = {%f,%f}”,s.x, s.y);
}VECTOR soma(VECTOR a, VECTOR b){VECTOR vs; vs.x = a.x + b.x;vs.y = a.y + b.y;return vs;
}
FIM
